用于降低功率放大器中电源灵敏度的电路和方法技术

在一个实施例中，本公开包括一种包括第一功率放大器级的电路，具有用于接收输入信号的输入端，耦合至输出节点的输出端，第一功率放大器级接收时变电源电压。方法进一步包括与第一功率放大器并联配置的第二功率放大器级，具有用于接收输入信号的输入端，耦合至输出节点耦合的输出端，第二功率放大器级接收时变电源电压。当电源电压在第一低电压范围中时第一功率放大器级的第一增益减小，以及第二功率放大器级的第二增益补偿在第一低电压范围中第一功率放大器级的减小的增益。

Circuit and method for reducing power sensitivity in a power amplifier

In one embodiment, the disclosure includes a circuit including a first amplifier stage, with input terminal for receiving the input signal, the output end is coupled to the output node, a first power amplifier stage receives time-varying power supply voltage. The method further includes second first level power amplifier and power amplifier in parallel configuration, with input terminal for receiving the input signal, the output coupled to the output node, second power amplifier stage receives time-varying power supply voltage. When the power supply voltage in the first voltage range when the first low gain of the first power amplifier stage is reduced, and a second gain compensation second power amplifier stage in the first low voltage range in the first power amplifier stage reduced gain.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于降低功率放大器中电源灵敏度的电路和方法相关申请的交叉引用本申请要求享有2014年10月20日提交的美国专利申请号14/518,967的优先权，在此为了所有目的通过全文引用的方式将其内容并入本文。
技术介绍
本公开涉及功率放大器电路和方法，以及特别涉及用于降低功率放大器中电源灵敏度的电路和方法。功率放大器是拥有将低功率信号(诸如射频(RF)信号)转变为更大的通常用于驱动诸如收发器天线之类的负载的大功率信号的一类电子放大器。功率放大器的一个常见应用是无线系统。无线系统通常包括耦合至天线以发送和接收RF信号的发射器和接收器。通常，基带系统产生包括已编码信息(数据)的数字信号，并且数字信号被转换为模拟信号以用于传输。处理模拟信号并且通常调制(升频转换)至RF载波频率。在升频转换之后，RF信号通过功率放大器耦合至天线。功率放大器增大信号功率以使得RF信号可以与远程系统(诸如例如基站)通信。无线系统要求功率放大器具有合适的增益以用于放大RF信号用于以高效率传输。在一些应用中，可以通过当待发射RF信号的包络改变时，改变提供至功率放大器的电源电压Vdd而改进功率放大器效率。然而，改变电源电压也改变了功率放大器内电路的特性和行为。用于减小这些有害效应同时维持高效率的现有解决方案对于满足提高的电子工业要求并非是最佳的。
技术实现思路
本公开包括用于降低功率放大器中电源灵敏度的电路和方法。在一个实施例中，本公开包括一种电路，包括具有用于接收输入信号的输入端、耦合至输出节点的输出端的第一功率放大器级，第一功率放大器级接收时变电源电压，以及包括第二功率放大器级，与第一功率放大器级并联配置、具有用于接收输入信号的输入端、耦合至输出节点的输出端，第二功率放大器级接收时变电源电压，其中当电源电压在第一低电压范围中时第一功率放大器级的第一增益减小，以及其中第二功率放大器级的第二增益补偿在第一低电压范围中的第一功率放大器级的减小增益。在一个实施例中，第一功率放大器级包括第一晶体管，第一晶体管具有耦合用于接收输入信号的控制端子以及通过输出节点耦合至电源电压的第一端子，以及其中第二功率放大器级包括第二晶体管，第二晶体管具有耦合用于接收输入信号的控制端子以及通过一个或多个堆叠晶体管和输出节点耦合至电源电压的第一端子。在一个实施例中，第一晶体管是第一器件类型以及第二晶体管是第二器件类型。在一个实施例中，第一晶体管和第二晶体管耦合至不同的栅极偏置电压。在一个实施例中，第一晶体管和第二晶体管耦合至相同的栅极偏置电压。在一个实施例中，一个或多个堆叠晶体管是被配置为级联(cascode)的两个晶体管。在一个实施例中，第二晶体管包括多个区段，以及其中基于电源电压而激励不同数目的区段。在一个实施例中，一个或多个区段包括源极、栅极和漏极，耦合在栅极和参考电压之间的第一开关，以及耦合至栅极的第二开关。在一个实施例中，区段的漏极耦合在一起，区段的源极耦合在一起，以及其中当激励区段时在特定区段上的第一开关断开以及第二开关闭合以导通特定区段，以及其中当并未激励区段时第一开关闭合并且第二开关断开以关断特定区段。在一个实施例中，第一功率放大器级包括第一高电压晶体管，第一高电压晶体管具有耦合用于接收输入信号的控制端子以及通过输出节点耦合至电源电压的第一端子，以及其中第二功率放大器包括第二标准晶体管，第二标准晶体管具有耦合用于接收输入信号的控制端子以及通过至少一个高电压晶体管和输出节点耦合至电源电压的第一端子。在另一实施例中，本公开包括一种方法，包括在第一功率放大器级中接收输入信号，以及根据此在输出节点上产生输出信号，第一功率放大器级接收时变电源电压，以及在与第一功率放大器级并联配置的第二功率放大器级中接收输入信号，并且根据此在输出节点上产生输出信号，第二功率放大器级接收时变电源电压，其中当电源电压在第一低电压范围中时第一功率放大器级的第一增益减小，以及其中第二功率放大器级的第二增益补偿在第一低电压范围中第一功率放大器级的减小的增益。在另一实施例中，本公开包括一种电路，包括第一功率放大器装置，具有用于接收输入信号的输入端，耦合至输出节点的输出端，第一放大器级接收时变电源电压，以及与第一功率放大器装置并联配置的第二功率放大器装置，具有用于接收输入信号的输入端，耦合至输出节点的输出端，第二功率放大器级接收时变电源电压，其中当电源电压在第一低电压范围中时第一功率放大器装置的第一增益减小，以及其中第二功率放大器装置的第二增益补偿在第一低电压范围中第一功率放大器装置的减小的增益。以下具体说明和所附附图提供了对本公开的本质和优点的更好的理解。附图说明图1示出了根据一个实施例的功率放大器电路。图2示出了根据另一实施例的示例性功率放大器电路。图3示出了根据一个实施例的具有分离的级偏置的功率放大器电路。图4示出了根据一个实施例的具有共用的级偏置的功率放大器电路。图5示出了根据另一实施例的具有分段晶体管的示例性功率放大器电路。图6示出了根据一个实施例的无线通信装置。具体实施方式本公开关于功率放大器电路。在以下说明书中，为了解释说明的目的，阐述数个示例和具体细节以便于提供本公开的全面理解。然而，对于本领域技术人员将明显的是，如权利要求中所表述的本公开可以包括单独在这些示例中的一些或全部特征或者与以下所述其他特征组合，并且可以进一步包括在此所述特征和概念的修改和等价方式。图1示出了根据一个实施例的功率放大器电路100。本公开的实施例包括功率放大器电路，包括并联工作的、接收时变电源电压Vdd(t)的两个级。时变电源电压是随时间改变为不同电压水平的电源电压Vdd。其中电源电压时变示例性应用包括例如在无线收发器中包络追踪和平均功率追踪应用。功率放大器电路100包括第一功率放大器级101，具有用于通过电路Za110接收输入信号Vin的输入端以及耦合至输出节点199以产生输出信号Vo的输出端。第一功率放大器级101接收时变电源电压Vdd(t)。级101可以配置具有非常高效但是具有对电源电压高灵敏度的电路。例如，当电源电压在第一低电压范围中时(例如当Vdd(t)数值下降时)第一功率放大器级101的增益可以减小。因为级101可以对于Vdd改变是灵敏的，级101可以称作例如高灵敏度(“HS”)级。本公开的特征和优点包括与第一功率放大器级101并联的第二功率放大器级102以补偿由Vdd(t)改变引起的第一级101中增益改变。第二功率放大器级102配置与第一功率放大器级101并联并且具有用于通过电路Zb111接收输入信号Vin的输入端以及耦合至输出节点199以产生输出信号Vo的输出端。电路Za和Zb可以是等比缩小的退耦和/或匹配部件或者短路，例如在以下示例中所述。输出信号可以是例如通过匹配电路150耦合至天线160的输出电压。第二功率放大器级102也接收时变电源电压Vdd(t)。在该示例中，级101和102的输出端以分流配置在节点199处耦合在一起。如上所述，当电源电压在第一低电压范围中时第一功率放大器级101的增益减小。本公开的实施例包括第二级102，其中第二功率放大器级102的增益补偿在第一低电压范围中第一功率放大器级101的减小的增益。因此，在一些示例性实施例中第二级102和第一级101可以一起工作以维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路，包括：第一功率放大器级，具有用于接收输入信号的输入端，耦合至输出节点的输出端，所述第一功率放大器级接收时变电源电压；以及第二功率放大器级，与所述第一功率放大器级并联配置，具有用于接收所述输入信号的输入端，耦合至所述输出节点的输出端，所述第二功率放大器级接收所述时变电源电压，其中当所述电源电压在第一低电压范围中时所述第一功率放大器级的第一增益减小，以及其中所述第二功率放大器级的第二增益补偿所述第一功率放大器级的、在所述第一低电压范围中减小的增益。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.20 US 14/518,9671.一种电路，包括：第一功率放大器级，具有用于接收输入信号的输入端，耦合至输出节点的输出端，所述第一功率放大器级接收时变电源电压；以及第二功率放大器级，与所述第一功率放大器级并联配置，具有用于接收所述输入信号的输入端，耦合至所述输出节点的输出端，所述第二功率放大器级接收所述时变电源电压，其中当所述电源电压在第一低电压范围中时所述第一功率放大器级的第一增益减小，以及其中所述第二功率放大器级的第二增益补偿所述第一功率放大器级的、在所述第一低电压范围中减小的增益。2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述第一功率放大器级包括第一晶体管，所述第一晶体管具有耦合用于接收所述输入信号的控制端子以及通过所述输出节点耦合至所述电源电压的第一端子，以及其中所述第二功率放大器级包括第二晶体管，所述第二晶体管具有耦合用于接收所述输入信号的控制端子以及通过一个或多个堆叠的晶体管和所述输出节点耦合至所述电源电压的第一端子。3.根据权利要求2所述的电路，其中，所述第一晶体管是第一器件类型的并且所述第二晶体管是第二器件类型的。4.根据权利要求2所述的电路，其中，所述第一晶体管和所述第二晶体管耦合至不同的栅极偏置电压。5.根据权利要求2所述的电路，其中，所述第一晶体管和所述第二晶体管耦合至相同的栅极偏置电压。6.根据权利要求2所述的电路，其中，所述一个或多个堆叠的晶体管是被配置级联的两个晶体管。7.根据权利要求2所述的电路，其中，所述第二晶体管包括多个区段，以及其中不同数目的区段基于所述电源电压而被激励。8.根据权利要求7所述的电路，其中，所述区段中的一个或多个区段包括：源极、栅极和漏极；第一开关，耦合在所述栅极和参考电压之间；以及第二开关，耦合至所述栅极。9.根据权利要求8所述的电路，其中，所述区段的漏极耦合在一起，所述区段的源极耦合在一起，以及其中当区段被激励时在特定区段上的所述第一开关断开并且所述第二开关闭合以导通所述特定区段，以及其中当所述区段未被激励时所述第一开关闭合且所述第二开关断开以关断所述特定区段。10.根据权利要求1所述的电路，其中，所述第一功率放大器级包括第一高电压晶体管，所述第一高电压晶体管具有耦合用于接收所述输入信号的控制端子以及通过所述输出节点耦合至所述电源电压的第一端子，以及其中所述第二功率放大器级包括第二标准晶体管，所述第二标准晶体管具有耦合用于接收所述输入信号的控制端子以及通过至少一个高电压晶体管和所述输出节点耦合至所述电源电压的第一端子。11.一种方法，包括：在第一功率放大器级中接收输入信号，以及据此在输出节点上产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·斯库德里，A·哈德吉克里斯托斯，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US